トリパノソーマ・ブルセイは、実績腸内の未熟な周栄養マトリックスを介してツェツェの腸を植民地化する

Trypanosoma brucei colonizes the tsetse gut via an immature peritrophic matrix in the proventriculus.

• Clair Rose
• Aitor Casas-Sánchez
• Naomi A Dyer
• Carla Solórzano
• Alison J Beckett
• Ben Middlehurst
• Marco Marcello
• Lee R Haines
• Jaime Lisack
• Markus Engstler
• Michael J Lehane
• Ian A Prior
• Álvaro Acosta-Serrano

抄録

血を吸う昆虫の腹膜マトリックスはキチン質の構造であり、口腔内の病原体や研磨性粒子からの保護バリアを形成している。ツェツェハエは、人間の睡眠病を引き起こす寄生虫であり、サハラ以南のアフリカにおける動物性トリパノソーマ症の原因の一部となっているトリパノソーマ・ブルセイを媒介します。この寄生虫がハエに感染を確立するためには、まず、腸周囲マトリックスと腸上皮の間にある「腸外栄養空間」と呼ばれる領域を植民地化する必要があります。トリパノソームは中腸前部の腸周囲栄養マトリックスを貫通して腸外栄養空間に到達することが証明されていないが、一般的には受け入れられている。ここでは、蛍光および電子顕微鏡法を用いて、この現象を再検討した。その結果、トリパノソーマは、新たに作られた腹膜周囲マトリックスが証明突起によって合成される腹膜外栄養空間に侵入することを明らかにした。我々のモデルでは、これらの実績毛包に寄生する寄生虫がどのようにして食道外空間に移動するか、あるいは食道周囲栄養マトリックス層内に閉じ込められて、マトリックスが再構成される際に受動的に腸に沿って押し出される嚢状体を形成するかを説明している。さらに、初期の実績細胞のコロニー化は、トリパノソーマに感染した血液中の因子によって促進されるようであり、それによって唾液腺の感染がより高くなり、潜在的に寄生虫の伝達が増加するようである。

The peritrophic matrix of blood-feeding insects is a chitinous structure that forms a protective barrier against oral pathogens and abrasive particles. Tsetse flies transmit Trypanosoma brucei, which is the parasite that causes human sleeping sickness and is also partially responsible for animal trypanosomiasis in Sub-Saharan Africa. For this parasite to establish an infection in flies, it must first colonize the area between the peritrophic matrix and gut epithelium called the ectoperitrophic space. Although unproven, it is generally accepted that trypanosomes reach the ectoperitrophic space by penetrating the peritrophic matrix in the anterior midgut. Here, we revisited this event using fluorescence- and electron-microscopy methodologies. We show that trypanosomes penetrate the ectoperitrophic space in which the newly made peritrophic matrix is synthesized by the proventriculus. Our model describes how these proventriculus-colonizing parasites can either migrate to the ectoperitrophic space or become trapped within peritrophic matrix layers to form cyst-like bodies that are passively pushed along the gut as the matrix gets remodelled. Furthermore, early proventricular colonization seems to be promoted by factors in trypanosome-infected blood that cause higher salivary gland infections and potentially increase parasite transmission.